病毒感染性腹瀉對兒童人群腸道菌群及IL-6、TNF-α、hs-CRP、IFN-γ水平的影響

路鈺夏，楊 輝，王向輝，李小芹，于 靜

(鄭州大學附屬兒童醫院、河南省兒童醫院、鄭州兒童醫院 消化內科,河南 鄭州 450000)

兒童感染性腹瀉的致病微生物包括病毒、細菌、真菌、寄生蟲等，病毒感染性腹瀉是其中最為常見的類型，輪狀病毒、諾如病毒、腸腺病毒、星狀病毒、杯狀病毒等均可引起腹瀉。不同的致病微生物引起的腹瀉癥狀相似，僅憑癥狀和體征往往不能予以區分[1]。糞便培養是鑒別診斷感染類型的金標準，但其存在培養結果得出周期長、檢測陽性率偏低、在發病早期不易鑒別等缺陷，對臨床用藥的指導意義有限[2]。有研究認為，感染性腹瀉不僅僅是局限于腸道的疾病，而是一種全身性疾病，可引起腸道外多臟器損害，腸道菌群失調、全身炎癥反應是其重要的病理改變[3]。本研究擬通過探討不同類型的感染性腹瀉對兒童人群腸道菌群及白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、超敏C反應蛋白(hs-CRP)、干擾素-γ(IFN-γ)水平的影響，以區分腸道感染類型，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年1月至2021年1月就診的感染性腹瀉患兒165例，其中病毒感染性腹瀉98例，細菌性腹瀉67例，同時選取非感染性腹瀉患兒100例作為對照，詳見表1。納入標準：(1)診斷符合《諸福棠實用兒科學》[4]中的標準；(2)年齡≤5歲；(3)入院前未行相關治療；(4)均經病原學檢查；(5)患兒監護人知情同意。排除標準：(1)有心、肝、腎等重要臟器疾病；(2)有先天性畸形、遺傳代謝性疾病等；(3)合并有泌尿系統感染、呼吸道感染等其他部位感染；(4)病原學混合感染。

表1 各組臨床資料比較

1.2 檢查方法

所有患兒均于入院當日或次日采用一次性采樣勺采集10 g新鮮糞便標本，置入50 ml采樣離心管，密封保存，30 min置入-80℃冰箱保存。取1 g糞便標品加PBS緩沖液15 ml，離心(350 g、5 min)，取上濁液1 ml，加入1 mol/L鹽酸溶液4 ml，震蕩、離心(4 500 g、10 min)，取上清液，0.45 μm膜過濾。提取糞便全基因組，堿裂解法提取基因，取DNA 2 μl，采用紫外分光光度計測定濃度，滅菌三蒸水調整DNA濃度100 μg/ml。采用PCR擴增檢測雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬水平。

所有患兒均于入院當日或次日于空腹狀態下抽取靜脈血標本4 ml，置于EDTA抗凝管，室溫靜置1 h后上離心機處理，離心參數3 500 r/min、時間10 min。取血清采用酶聯免疫吸附法試劑盒(上海酶聯生物科技有限公司)檢測IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ。檢測儀器：MR-96A型酶標儀(深圳邁瑞醫療電子股份有限公司)。

1.3 統計學處理

2 結果

2.1 各組腸道菌群比較

細菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯低于非感染性腹瀉患兒(P<0.05)，其中病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯高于細菌感染性腹瀉(P<0.05)。見表2。

表2 各組腸道菌群比較

2.2 各組血清IL-6、TNF-α等水平比較

細菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ明顯高于非感染性腹瀉患兒(P<0.05)，其中病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ明顯低于細菌感染性腹瀉(P<0.05)。見表3。

表3 各組血清IL-6、TNF-α等比較

2.3 不同病原病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較

杯狀病毒、輪狀病毒及其他病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較差異無統計學意義(P>0.05)，見表4。

表4 不同病原病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較

2.4 不同病原病毒感染性腹瀉患兒血清IL-6、TNF-α等水平比較

輪狀病毒感染性腹瀉患兒血清IFN-γ明顯高于杯狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒(P<0.05)；杯狀病毒、輪狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒血清IL-6、TNF-α和hs-CRP比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表5。

3 討論

兒童腹瀉是嚴重影響其身心健康和生長發育的疾病，短時間內多次腹瀉可導致水電解質紊亂、脫水，甚至危及患兒的生命安全。病毒、細菌感染、激素類藥物、抗生素用藥后引起腸道菌群失調等均可導致兒童腹瀉，及時給予有效的藥物治療非常必要，但感染與非感染性腹瀉，不同致病微生物引起的腹瀉的治療方案不盡相同[5]。但就臨床表現看，往往難以進行區分，因此不利于臨床合理用藥。匡小舟[6]等對上海市2014-2017年5歲以下住院兒童病毒性腹瀉病原學特征進行分析發現，杯狀病毒的檢出率高于輪狀病毒，提示需要重視病毒譜變遷。

腸道菌群可形成一層菌膜屏障，干擾并排斥外來病原微生物的入侵和定植，在免疫、排毒、抗腫瘤等方面具有重要作用[7]。大量研究已證實，機體健康狀況與腸道菌群構成密切相關[8]。張金仿[9]等對比了輪狀病毒感染嬰幼兒與健康嬰幼兒腸道菌群，發現輪狀病毒感染可引起腸道菌群紊亂，雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬、梭桿菌屬等益生菌數量下降。本研究發現細菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯低于非感染性腹瀉患兒，其中病毒感染性腹瀉患兒雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬、梭菌屬和梭桿菌屬明顯高于細菌感染性腹瀉。這是由于細菌、病毒感染后可引起免疫功能紊亂，損害腸道黏膜的屏障功能，致病微生物在腸道中定植，競爭性抑制微腸道益生菌的生長，繼而導致腸道菌群紊亂[10]。細菌侵入腸粘膜上皮后可通過基膜進入固有層，引起炎癥反應，對腸道屏障功能的損傷更大，引起的腸道菌群紊亂更加嚴重[11]。

腸道炎癥性損傷與多種炎癥因子有關，IL-6、TNF-α均是啟動機體炎癥反應的關鍵因子，可引起炎癥擴大，還可刺激肝細胞分泌大量的hs-CRP[12-13]。IFN-γ具有抗病毒、調節免疫等作用，在感染發生后大量分泌，以發揮機體自身抗病作用[14-15]。本研究發現，細菌感染性和病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ明顯高于非感染性腹瀉患兒，其中病毒感染性腹瀉患兒IL-6、TNF-α、hs-CRP和IFN-γ水平明顯低于細菌感染性腹瀉患兒，提示相較于細菌感染性腹瀉，病毒感染性腹瀉患兒機體炎癥異常程度更輕。這是由于細菌侵入腸粘膜上皮后引起局部炎癥反應，細菌及內毒素可通過受損的腸黏膜分布至全身，引起全身炎癥反應綜合征、膿毒血癥等嚴重后果。

本研究還對比了不同類型病毒感染患兒的腸道菌群及炎癥指標，發現杯狀病毒、輪狀病毒及其他病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群比較差異無統計學意義；輪狀病毒感染性腹瀉患兒血清IFN-γ明顯高于杯狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒；杯狀病毒、輪狀病毒和其他病毒感染性腹瀉患兒血清IL-6、TNF-α和hs-CRP比較差異無統計學意義，提示IFN-γ在不同病原病毒感染性腹瀉中有所差異，輪狀病毒引起的炎癥性損傷更加嚴重。這是由于輪狀病毒可直接侵犯腸道，在小腸絨毛柱狀上皮細胞處增殖，引起細胞變性、壞死，腸黏膜屏障功能被破壞，引起炎癥反應加重。其引起的炎癥反應與IFN-γ有關，但與經典炎癥因子關系并不明顯，其機制尚有待于進一步的研究闡釋。

綜上所述，相較于細菌感染性腹瀉，病毒感染性腹瀉患兒腸道菌群、血清IL-6、TNF-α、hs-CRP、IFN-γ異常程度輕，其中IFN-γ在不同病原病毒感染性腹瀉中有所差異。